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《側(cè)掃聲納圖像拼接技術(shù)的研究 (1)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：密級：UDC：編號：工學(xué)碩士學(xué)位論文側(cè)掃聲納圖像拼接技術(shù)研究碩士研究生：李鵬指導(dǎo)教師：葉秀芬教授學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：模式識別與智能系統(tǒng)所在單位：自動化學(xué)院論文提交日期：2011年12月21日論文答辯日期：2012年3月11日學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchonSide-scanSonarImageMosaicTechnologyCandidate:PengLiSupervis
2、or:Prof.XiufenYeAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:PatternRecognitionandIntelligentSystemDateofSubmission:Dec.21,2011DateofOralExamination:Mar.11,2012University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的
3、。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全
4、部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進(jìn)行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日側(cè)掃聲納圖像拼接技術(shù)研究摘要多波束側(cè)掃聲納在現(xiàn)代海洋測繪中發(fā)揮著非常重要的作用。然而該類聲納所獲取的數(shù)據(jù)僅是局部的不精確的條帶數(shù)據(jù)，因
5、此為了實(shí)現(xiàn)對海底地貌的精確、快速的描繪，必須對多波束側(cè)掃聲納數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接以得到完整的海底地貌圖像。由于海洋環(huán)境復(fù)雜，聲納圖像往往受到各種噪聲污染，另外，由于聲波在海底傳播過程中的能量損失以及拖魚受到船速波浪等的影響，使側(cè)掃聲納圖像不可避免地存在失真；并且聲納屬于斜距系統(tǒng)，其記錄的數(shù)據(jù)與真實(shí)地理信息相比存在著不小的差異，這給海底地貌繪制帶來很大困難。本文主要針對多波束側(cè)掃聲納圖像拼接技術(shù)進(jìn)行研究。論文首先詳細(xì)介紹了聲納信息采集過程中的海底噪聲源。針對常規(guī)的單一算法無法同時(shí)濾除高斯噪聲和脈沖噪聲的不足，在深入分析模
6、糊邏輯和Kalman理論之后提出了一種模糊均值Kalman組合濾波算法。最后通過實(shí)驗(yàn)，對本文濾波算法和常規(guī)聲納去噪算法進(jìn)行了比較。針對聲納數(shù)據(jù)在采集過程中出現(xiàn)的灰度失真與幾何失真而導(dǎo)致圖像出現(xiàn)畸變的情況，給出了針對灰度失真、速度失真和斜距失真的校正方法。根據(jù)不同的失真建立不同的校正模型，并給出了公式化的解決方案，再通過實(shí)驗(yàn)，給出了校正后的效果。為了將聲納圖像繪制于二維平面上，推導(dǎo)了由聲納中的GPS經(jīng)緯度坐標(biāo)到大地坐標(biāo)，再到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式，并繪制出航跡圖像，給出了聲納圖像拼接角點(diǎn)重編碼法的概念和原理。針對該方
7、法積累誤差過大的缺點(diǎn)，提出一種基于GPS航跡點(diǎn)的航向角旋轉(zhuǎn)法拼接圖像。最后，針對圖像拼接后出現(xiàn)的數(shù)據(jù)重疊和縫隙，提出了一種綜合采用最鄰近插值和雙線性插值的圖像修補(bǔ)方法。關(guān)鍵詞:多波束側(cè)掃聲納；Kalman濾波；幾何失真；斜距校正；圖像拼接側(cè)掃聲納圖像拼接技術(shù)研究ABSTRACTMulti-beamsidescansonarplaysaveryimportantroleinthemodernoceanmapping,inordertodescribetheseafloorpreciselyandquickly,s
8、ide-scansonardatahavetobemosaickedtogetthewholeseabedmap.However,sonarimageusuallypollutedbydifferentkindsofnoisesbecauseofthecomplexenvironmentsundertheseaandtheimagesareunavoidablydistortedbyt
